题目内容
【题目】如图所示,用细线将正方体A和物体B相连放入水中,两物体静止后恰好悬浮,此时A上表面到水面的高度差为0.12m。已知A的体积为1.0×10-3m3,所受重力为8N;B的体积为0.5×10-3m3(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)水对正方体A上表面的压强;
(2)物体B的重力;
(3)细线对物体B的拉力。
【答案】(1)1200Pa;(2)7N;(3)2N
【解析】
(1)由p=ρgh可得水对正方体A上表面的压强
p=ρ水gh=1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.12m=1200Pa
(2)由阿基米德原理知道,A、B受到的总浮力是
F浮=ρ水gV排=ρ水g(VA +VB)=1×103 kg/m3 ×10N/kg×(1.0×10-3m3 +0.5×10-3 m3)=15N
又因为A、B恰好悬浮,所以
F浮=GA +GB
故B的重力是
GB =F浮-GA =15N-8N=7N
(3)由阿基米德原理知道,B受到的浮力是
F浮B =ρ水gV排B =ρ水gVB =1×103 kg/m3 ×10N/kg×0.5×10-3 m3 =5N
所以,细线对B的拉力是
F拉 =GB -F浮B =7N-5N=2N
答:(1)水对正方体A上表面的压强是1200Pa;
(2)物体B的重力是7N;
(3)细线对物体B的拉力是2N。
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